CCL5とは - わかりやすく解説 Weblio辞書 (original) (raw)

CCL5
PDBに登録されている構造PDBオルソログ検索: RCSB PDBe PDBj PDBのIDコード一覧1B3A, 1EQT, 1HRJ, 1RTN, 1RTO, 1U4L, 1U4M, 1U4P, 1U4R, 2L9H, 2VXW, 5CMD, 5DNF, 5COY
識別子
記号 CCL5, D17S136E, RANTES, SCYA5, SIS-delta, SISd, TCP228, eoCP, C-C motif chemokine ligand 5
外部ID OMIM: 187011 MGI: 98262 HomoloGene: 2244 GeneCards: CCL5
遺伝子の位置 (ヒト)染色体17番染色体 (ヒト)[1]バンドデータ無し開始点35,871,491 bp[1]終点35,880,793 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス)染色体11番染色体 (マウス)[2]バンドデータ無し開始点83,416,604 bp[2]終点83,421,344 bp[2]
RNA発現パターンさらなる参照発現データ
遺伝子オントロジー分子機能• CCR5 chemokine receptor bindingreceptor signaling protein tyrosine kinase activator activitychemokine activityprotein self-associationCCR4 chemokine receptor bindingphosphatidylinositol phospholipase C activityprotein kinase activitycytokine activityCCR1 chemokine receptor bindingphospholipase activator activitychemokine receptor bindingprotein homodimerization activitychemokine receptor antagonist activity血漿タンパク結合chemoattractant activityidentical protein bindingCCR chemokine receptor binding細胞の構成要素• 細胞質細胞外領域細胞外空間生物学的プロセス• leukocyte cell-cell adhesionpositive regulation of cell-cell adhesion mediated by integrinregulation of T cell activationpositive regulation of smooth muscle cell migrationactivation of phospholipase D activitynegative regulation of viral genome replicationpositive regulation of ERK1 and ERK2 cascadepositive regulation of innate immune responsecellular response to interferon-gammapositive regulation of macrophage chemotaxiscalcium ion transportエキソサイトーシスpositive regulation of calcium ion transportresponse to cytokineregulation of insulin secretionchemokine-mediated signaling pathwaypositive regulation of cellular biosynthetic processresponse to viruspositive regulation of monocyte chemotaxiscellular response to fibroblast growth factor stimulusneutrophil chemotaxisresponse to tumor necrosis factornegative regulation of T cell apoptotic processpositive regulation of GTPase activitynegative regulation of macrophage apoptotic processpositive regulation of T cell proliferationpositive regulation of phosphorylation炎症反応positive regulation of translational initiation毒性物質への反応positive regulation of epithelial cell proliferationpositive regulation of tyrosine phosphorylation of STAT proteincellular response to organic cyclic compoundcellular calcium ion homeostasisprotein tetramerization走化性positive regulation of homotypic cell-cell adhesioncellular response to interleukin-1免疫応答positive regulation of viral genome replicationpositive regulation of receptor signaling pathway via JAK-STATリポ多糖を介したシグナル伝達経路positive regulation of T cell migrationregulation of chronic inflammatory responsepositive regulation of smooth muscle cell proliferationneutrophil activationAkt/PKBシグナル経路positive regulation of cell migrationpositive regulation of natural killer cell chemotaxis細胞間シグナル伝達eosinophil chemotaxisdendritic cell chemotaxisMAPK cascademacrophage chemotaxispositive regulation of T cell chemotaxisregulation of neuron deathpositive regulation of phosphatidylinositol 3-kinase signalingnegative regulation of G protein-coupled receptor signaling pathwaypositive regulation of T cell apoptotic processpositive regulation of cell adhesionnegative regulation of chemokine-mediated signaling pathwaymonocyte chemotaxispositive chemotaxispositive regulation of protein tyrosine kinase activitycellular response to tumor necrosis factorpositive regulation of activation of Janus kinase activityregulation of signaling receptor activityGタンパク質共役受容体シグナル伝達経路サイトカイン媒介シグナル伝達経路lymphocyte chemotaxis出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
ヒト マウス
Entrez 6352 20304
Ensembl ENSG00000271503ENSG00000274233 ENSMUSG00000035042
UniProt P13501 P30882
RefSeq(mRNA) NM_002985NM_001278736 NM_013653
RefSeq(タンパク質) NP_001265665NP_002976 NP_038681
場所(UCSC) Chr 17: 35.87 – 35.88 Mb Chr 17: 83.42 – 83.42 Mb
PubMed検索 [3] [4]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト閲覧/編集 マウス

CCL5(C-C motif chemokine ligand 5)もしくはRANTES(regulated on activation, normal T cell expressed and secreted)は、ヒトでは_CCL5_遺伝子にコードされるタンパク質である[5]。_CCL5_遺伝子は1990年に_in situ_ハイブリダイゼーションによって発見され、染色体上では17q11.2-q12に位置している遺伝子である[6]。RANTESという名称は最初に記載を行ったTom Schallによって命名されたもので、アルゼンチン映画「南東からきた男(英語版)」で精神病棟に現れたRantésという名の宇宙人から取ったものである[7]

機能

CCL5はケモカインのCCサブファミリーに属し、N末端近傍にシステイン残基が並んでいる。古典的な走化性サイトカイン(ケモカイン)として作用する、68アミノ酸からなる8 kDaのタンパク質である。CCL5は炎症性ケモカインであり、炎症部位に白血球をリクルートする。T細胞好酸球好塩基球に対する走化性因子であるが、単球NK細胞樹状細胞マスト細胞も誘引する[8]。また、T細胞から放出される特定のサイトカイン(IL-2IFN-γ)の助けを借りて、特定のNK細胞の増殖と活性化によってCHAK(CC chemokine-activated killer)細胞の形成を誘導する[9]CD8+T細胞から放出されるHIV抑制因子でもある[10]

CCL5は主にT細胞と単球に発現しているが[11]B細胞での発現は示されていない[12]。さらに、上皮細胞線維芽細胞血小板でも豊富に発現している。7回膜貫通型Gタンパク質共役受容体(GPCR)ファミリーに属する受容体CCR1(英語版)、CCR3(英語版)、CCR4(英語版)、CCR5に結合するが[8]、最も親和性が高いのはCCR5である。CCR5はT細胞、平滑筋細胞、内皮細胞、上皮細胞、実質細胞やその他の細胞種の表面に発現している。CCL5がCCR5に結合するとPI3Kリン酸化され、リン酸化されたPI3KはプロテインキナーゼB(Akt/PKB)のSer473をリン酸化する。Akt/PKBはGSK-3をリン酸化し、不活性化する。CCL5/CCR5の結合後には、その他のタンパク質も同様に調節される。Bcl-2は発現が高まり、アポトーシスを誘導する。β-カテニンはリン酸化され、分解される。細胞周期に重要なタンパク質であるサイクリンDはGSK-3の不活性化に伴って阻害される[11]

CCL5はT細胞の活性化の「後期」(3–5日後)に発現している遺伝子の探索から同定された。その後、CCケモカインであることや、ヒトの疾患100種類以上で発現していることが明らかにされた。T細胞でのCCL5の発現はKLF13(英語版)によって調節されている[13][14][15][16]。_CCL5_遺伝子はTCRを介したT細胞の活性化から3–5日後に活性化される。このことは、他のケモカインの大部分が細胞刺激の直後に放出されることと異なっている。CCL5は炎症の維持に関与している。また、細胞の炎症部位への遊走に重要なマトリックスメタロプロテアーゼの発現も誘導する[12]。CCL5はNK細胞でも発現している可能性がある。SP1転写因子は_CCL5_遺伝子の近傍に結合し、恒常的なmRNA転写を媒介している。この転写因子はJNK/MAPK経路によって調節されている[17]。メモリーCD8+T細胞はTCR刺激の直後にCCL5を分泌することができるが、それは細胞質に多数のCCL5 mRNAが存在し、分泌を翻訳のみに依存しているためである[18]

RANTES(CCL5)は関連ケモカインであるMIP-1α(英語版)、MIP-1β(英語版)と共に、活性化されたCD8+T細胞やその他の免疫細胞から分泌されるHIV抑制因子として同定されている[10]。RANTESはラクトバシラス属の細菌での_in vivo_産生のための改変が行われており、HIVの進入を阻害する、生きた局所的抗ウイルス薬としての開発が行われている[19][20]

相互作用

CCL5はCCR3(英語版[21][22]CCR5[22][23][24][25]、CCR1(英語版[22][24]と相互作用することが示されている。また、CCL5はGタンパク質共役受容体GPR75(英語版)を活性化する[26]

CCL5にはその濃度によって2通りの作用機序が存在する。

臨床的意義

CCL5は臓器移植[12]、抗ウイルス免疫[8]、腫瘍形成[29]のほか、ウイルス性肝炎COVID-19など多数の疾患と関係している[6][11]

一例として、腎移植拒絶反応としてCCL5が上昇する[12]

CCL5の重要性は、微生物がそのケモカイン活性を回避するさまざまな戦略をとっていることから裏付けられる。例えば、ヒトサイトメガロウイルスはウイルス性受容体アナログUS28を発現することで、CCL5を隔離する。CCL5はウイルス特異的に活性化されたCD8+T細胞からパーフォリングランザイムAとともに放出される。Fas/FasL相互作用を介して他の細胞を死滅させる細胞傷害性T細胞では、CCL5はHIV特異的な細胞傷害性を高める。さらに、低濃度のCCL5はHIVの複製を阻害する可能性がある。CCL5は(他の2種類のケモカインとともに)CD4+T細胞表面のCCR5に結合する。CCR5はHIVが細胞へ進入するために利用される受容体である。逆に、高濃度ではCCL5はHIVの複製を高める可能性がある[8]。CCL5は他のウイルスに対する抗ウイルス応答にも関与している。一例として、リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルスに感染したマウスではCCL5が高度に発現していることが示されている。CCL5ノックアウトマウスでは、ウイルス特異的CD8+T細胞の細胞傷害活性の低下、サイトカイン産生の減少、阻害分子の産生の亢進がみられる。このことはウイルスの慢性感染時のCCL5の重要性を強調している[30]

また、乳がん[29]肝細胞がん[6]胃がん前立腺がん膵臓がんなど、多くのがんでCCL5の上昇が観察される[11]。その他、CCL5はCOVID-19[11]SARS[11]アトピー性皮膚炎[31]気管支喘息[32]糸球体腎炎[8]アルコール性肝疾患急性肝不全英語版)、ウイルス性肝炎[6]など、さまざまな疾患で重要な役割を果たしている。

出典

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000271503、ENSG00000274233 - Ensembl, May 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000035042 - Ensembl, May 2017
  3. ^ Human PubMed Reference:
  4. ^ Mouse PubMed Reference:
  5. ^ “Localization of a human T-cell-specific gene, RANTES (D17S136E), to chromosome 17q11.2-q12”. Genomics 6 (3): 548–553. (March 1990). doi:10.1016/0888-7543(90)90485-D. hdl:2027.42/28717. PMID 1691736.
  6. ^ a b c d “Functional roles of CCL5/RANTES in liver disease”. Liver Research 4 (1): 28–34. (2020-03-01). doi:10.1016/j.livres.2020.01.002.
  7. ^Hooked on HIV - What's the connection between a 1980s film character and the cutting edge of AIDS research? Philip Cohen reports on a protein that's unlocking HIV's mysteries”. Copyright New Scientist Ltd. (1996年12月14日). 2022年12月25日閲覧。
  8. ^ a b c d e f “RANTES: a versatile and controversial chemokine” (英語). Trends in Immunology 22 (2): 83–87. (January 2001). doi:10.1016/S1471-4906(00)01812-3. PMID 11286708.
  9. ^ “CC chemokines induce the generation of killer cells from CD56+ cells”. European Journal of Immunology 26 (2): 315–319. (February 1996). doi:10.1002/eji.1830260207. PMID 8617297.
  10. ^ a b “Identification of RANTES, MIP-1 alpha, and MIP-1 beta as the major HIV-suppressive factors produced by CD8+ T cells”. Science 270 (5243): 1811–1815. (December 1995). Bibcode: 1995Sci...270.1811C. doi:10.1126/science.270.5243.1811. PMID 8525373. https://zenodo.org/record/1231052.
  11. ^ a b c d e f “CCL5/CCR5 axis in human diseases and related treatments”. Genes & Diseases 9 (1): 12–27. (January 2022). doi:10.1016/j.gendis.2021.08.004. PMC 8423937. PMID 34514075. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8423937/.
  12. ^ a b c d “Mechanisms of disease: regulation of RANTES (CCL5) in renal disease”. Nature Clinical Practice. Nephrology 3 (3): 164–170. (March 2007). doi:10.1038/ncpneph0418. PMC 2702760. PMID 17322928. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2702760/.
  13. ^ “A human T cell-specific molecule is a member of a new gene family”. Journal of Immunology 141 (3): 1018–1025. (August 1988). PMID 2456327. http://www.jimmunol.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=2456327.
  14. ^ Alan M. Krensky (1995). Biology of the Chemokine in Rantes (Molecular Biology Intelligence Unit). R G Landes Co.. ISBN 978-1-57059-253-9
  15. ^ “RFLAT-1: a new zinc finger transcription factor that activates RANTES gene expression in T lymphocytes”. Immunity 10 (1): 93–103. (January 1999). doi:10.1016/S1074-7613(00)80010-2. PMID 10023774.
  16. ^ “Transcriptional regulation of RANTES expression in T lymphocytes”. Immunological Reviews 177: 236–245. (October 2000). doi:10.1034/j.1600-065X.2000.17610.x. PMID 11138780.
  17. ^ “JNK MAPK pathway regulates constitutive transcription of CCL5 by human NK cells through SP1”. Journal of Immunology 182 (2): 1011–1020. (January 2009). doi:10.4049/jimmunol.182.2.1011. PMID 19124744.
  18. ^ “RANTES production by memory phenotype T cells is controlled by a posttranscriptional, TCR-dependent process”. Immunity 17 (5): 605–615. (November 2002). doi:10.1016/S1074-7613(02)00456-9. PMID 12433367.
  19. ^ Vangelista, Luca; Secchi, Massimiliano; Liu, Xiaowen; Bachi, Angela; Jia, Letong; Xu, Qiang; Lusso, Paolo (2010-07). “Engineering of Lactobacillus jensenii to secrete RANTES and a CCR5 antagonist analogue as live HIV-1 blockers”. Antimicrobial Agents and Chemotherapy 54 (7): 2994–3001. doi:10.1128/AAC.01492-09. ISSN 1098-6596. PMC 2897324. PMID 20479208. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20479208.
  20. ^Microbicide containing engineered bacteria may inhibit HIV-1” (英語). ScienceDaily. 2022年12月25日閲覧。
  21. ^ “Cloning, expression, and characterization of the human eosinophil eotaxin receptor”. The Journal of Experimental Medicine 183 (5): 2349–2354. (May 1996). doi:10.1084/jem.183.5.2349. PMC 2192548. PMID 8642344. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2192548/.
  22. ^ a b c “Diverging binding capacities of natural LD78beta isoforms of macrophage inflammatory protein-1alpha to the CC chemokine receptors 1, 3 and 5 affect their anti-HIV-1 activity and chemotactic potencies for neutrophils and eosinophils”. European Journal of Immunology 31 (7): 2170–2178. (July 2001). doi:10.1002/1521-4141(200107)31:7<2170::AID-IMMU2170>3.0.CO;2-D. PMID 11449371.
  23. ^ “Interaction of RANTES with syndecan-1 and syndecan-4 expressed by human primary macrophages”. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes 1617 (1–2): 80–88. (October 2003). doi:10.1016/j.bbamem.2003.09.006. PMID 14637022.
  24. ^ a b “The BBXB motif of RANTES is the principal site for heparin binding and controls receptor selectivity”. The Journal of Biological Chemistry 276 (14): 10620–10626. (April 2001). doi:10.1074/jbc.M010867200. PMID 11116158.
  25. ^ “Distribution of functional polymorphic variants of inflammation-related genes RANTES and CCR5 in long-lived individuals”. Cytokine 58 (1): 10–13. (April 2012). doi:10.1016/j.cyto.2011.12.021. PMID 22265023.
  26. ^ “RANTES stimulates Ca2+ mobilization and inositol trisphosphate (IP3) formation in cells transfected with G protein-coupled receptor 75”. British Journal of Pharmacology 149 (5): 490–497. (November 2006). doi:10.1038/sj.bjp.0706909. PMC 2014681. PMID 17001303. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2014681/.
  27. ^ “Aggregation of RANTES is responsible for its inflammatory properties. Characterization of nonaggregating, noninflammatory RANTES mutants”. The Journal of Biological Chemistry 274 (39): 27505–27512. (September 1999). doi:10.1074/jbc.274.39.27505. PMID 10488085.
  28. ^ “CCL5-CCR5-mediated apoptosis in T cells: Requirement for glycosaminoglycan binding and CCL5 aggregation”. The Journal of Biological Chemistry 281 (35): 25184–25194. (September 2006). doi:10.1074/jbc.M603912200. PMID 16807236.
  29. ^ a b “CCL5 as a potential immunotherapeutic target in triple-negative breast cancer”. Cellular & Molecular Immunology 10 (4): 303–310. (July 2013). doi:10.1038/cmi.2012.69. PMC 4003203. PMID 23376885. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4003203/.
  30. ^ “A role for the chemokine RANTES in regulating CD8 T cell responses during chronic viral infection”. PLOS Pathogens 7 (7): e1002098. (July 2011). doi:10.1371/journal.ppat.1002098. PMC 3141034. PMID 21814510. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3141034/.
  31. ^ Glück, J.; Rogala, B. (1999). “Chemokine RANTES in atopic dermatitis”. Archivum Immunologiae Et Therapiae Experimentalis 47 (6): 367–372. ISSN 0004-069X. PMID 10608293. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10608293.
  32. ^ Koya, Toshiyuki; Takeda, Katsuyuki; Kodama, Taku; Miyahara, Nobuaki; Matsubara, Shigeki; Balhorn, Annette; Joetham, Anthony; Dakhama, Azzedine et al. (2006-08). “RANTES (CCL5) regulates airway responsiveness after repeated allergen challenge”. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology 35 (2): 147–154. doi:10.1165/rcmb.2005-0394OC. ISSN 1044-1549. PMC 2643254. PMID 16528011. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16528011.

関連文献

関連項目

外部リンク